一项发表于 《eLife》 的研究揭示：螃蟹著名的侧向行走方式，可能源于约2亿年前的一次单一演化事件。研究团队对50种“真蟹”（Brachyura，短尾下目）进行了运动模式分析，并结合了涵盖344种蟹类的系统发育树数据（基于10个基因），将行为特征映射到演化树上。结果表明，侧向行走可能起源于侏罗纪早期（约2亿年前，恰逢三叠纪-侏罗纪灭绝事件后），并在真蟹的演化过程中被保留（仅演化一次，与蟹化现象（身体形态多次趋同演化）形成鲜明对比）。侧向行走可能赋予真蟹捕食者逃避优势（可快速向两侧移动，行进方向难以预测），同时，环境变化（盘古大陆分裂、浅海栖息地扩张）可能也为真蟹的多样化提供了生态机会。少数真蟹类群（例如部分蛙蟹科、绵蟹科）恢复了向前行走，可能与特定的生活方式（如穴居、伪装）有关。
演化背景
| 类群 | 特点 | 运动方式 | 注释 |
|---|---|---|---|
| 真蟹（短尾下目） | 腹部折叠于胸部下方；典型“蟹化”形态。 | 侧向（大部分种类）。 | 约7，904种；占蟹类多样性的大多数。 |
| 异尾下目（寄居蟹、瓷蟹等） | 腹部不对称；部分类群部分蟹化。 | 主要为向前行走或爬行。 | 真蟹的姐妹群。 |
| 螯虾下目（龙虾、螯虾） | 腹部发达；呈长条形。 | 向前（泳动、爬行）。 | 真蟹的近亲。 |
研究设计与核心发现
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 运动分析 | 使用标准摄像机对50种真蟹进行录制，分析10分钟内圆形塑料场地中的运动行为。 |
| 系统发育分析参考 | 基于10个基因、344个物种的系统发育树，重建真蟹的演化史。 |
| 数据集整合 | 将行为数据（侧向/向前移动）合并到简化系统发育树中（涉及44属、5科、1总科）。 |
主要结果：
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侧向运动在真蟹中仅演化一次。
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该特征起源于真蟹演化树基干位置的一个向前行走的共同祖先，随后在所有真蟹中被保留。
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少数向前行走的物种（例如，蛙形蟹（Rananina ranina），绵蟹（Dromia））代表了次生恢复（属于例外情况而非原始特征）。
侧向行走的功能意义与时间背景
| 时间点 | 地质事件/环境变化 | 对真蟹演化的潜在影响 |
|---|---|---|
| 约2亿年前（侏罗纪早期） | 三叠纪-侏罗纪灭绝事件后，浅海栖息地扩张，盘古大陆分裂，海洋中脊椎动物捕食者多样化（鱼龙、蛇颈龙、早期鲨鱼）。 | 侧向行走可能增强了真蟹的捕食者逃避能力（快速向任一方向移动）。 |
| 中生代中期（侏罗纪-白垩纪） | 中生代海洋革命（捕食者与猎物的军备竞赛加剧）。 | 侧向行走提供了优势，促进了真蟹在全球范围内的多样化和殖民（海洋、淡水、陆地）。 |
局限性
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运动分析中，每个物种仅录制一只个体（假设种内变异较小）。
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行为数据与系统发育树基于物种水平整合，属内物种代表性存在缺失（在某些稀有或难以获得的物种中）。
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未能将侧向行走的演化与蟹化形态特征（如甲壳宽/长比）的变化进行直接关联分析。
关键信息速览
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 关键问题 | 为何大多数真蟹侧向行走，而其他甲壳类动物则向前行走？ |
| 研究方法 | 本项研究行为分析（50种真蟹的50个个体），加上系统发育比较。 |
| 核心发现（演化） | 侧向运动在真蟹中演化仅一次（约2亿年前）。 |
| 侧向行走的优势（假设） | 提高侧向逃跑速度和逃离不可预测性，使捕食者更难捕捉。 |
| 少数“向前行走”的蟹类 | 次生恢复（可能适应穴居/伪装生活，在特定生态位中再次演化出向前行走的功能）。 |
| 对蟹类演化的影响 | “蟹化”（形态）已独立演化多次；侧向行走（行为）仅出现一次。 |
| 发表期刊 | eLife（2026年4月21日）。 |
关键概念：真蟹（Brachyura） | 侧向行走（Sideways locomotion） | 蟹化（Carcinization） | 系统发育（Phylogeny） | 三叠纪-侏罗纪灭绝事件 | 演化创新（Evolutionary innovation）
相关领域：演化生物学 | 动物行为学 | 甲壳动物学 | 古生物学
——本文基于长崎大学在 eLife 发表的研究编译，为演化生物学家、甲壳动物学家及古生物学家提供关于真蟹侧向行走演化的首次大规模系统发育比较证据。